KR20170016730A - 조명기기 - Google Patents

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KR20170016730A
KR20170016730A KR1020150110195A KR20150110195A KR20170016730A KR 20170016730 A KR20170016730 A KR 20170016730A KR 1020150110195 A KR1020150110195 A KR 1020150110195A KR 20150110195 A KR20150110195 A KR 20150110195A KR 20170016730 A KR20170016730 A KR 20170016730A
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central wavelength
light
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magnetron
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KR1020150110195A
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김정원
전재홍
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엘지전자 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 조명기기는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성하고, 열을 발생하는 마그네트론, 상기 마그네트론에 결합되어 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관, 상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기, 상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 제1중심파장을 가지는 빛을 발광하도록 발광물질로 황(S)을 포함하는 무전극전구 및 상기 무전극전구의 제1중심파장과 상이한 중심파장의 빛을 방출하는 보조광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조명기기{LIGHTING SYSTEM}
실시예는 조명기기에 관한 것이다.
일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부에서 발생되는 마이크로파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되고, 상기 공진기의 내부에 구비된 무전극전구의 충전물질을 여기시키며, 이 과정에서 상기 무전극전구의 충전가스가 플라즈마 상태로 변환되어 빛이 발생되는 장치이다.
상기 무전극 조명기기는 전구의 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며, 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발광시키게 된다.
무전극전구에 충진되는 발광물질로 황(S)이 사용되면, 효율이 우수하고, 색온도 5000K ~ 6000K의 범위인 화이트 빛 얻을 수 있는 장점이 있다.
그러나, 방광물질로 황(S)이 사용되면 광 스펙트럼이 녹색 계열로 치우쳐서 연색성이 떨어지고, 식물성장에 필요한 파장 대역의 빛을 충분히 공급하지 못하는 단점이 존재한다.
실시예는 연색성 및 효율이 우수하고, 다양한 파장대역의 빛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따른 조명기기는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성하고, 열을 발생하는 마그네트론, 상기 마그네트론에 결합되어 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관, 상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기, 상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 제1중심파장을 가지는 빛을 발광하도록 발광물질로 황(S)을 포함하는 무전극전구 및 상기 무전극전구의 제1중심파장과 상이한 중심파장의 빛을 방출하는 보조광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예는 필터를 사용하여서, 무전극전구와 상이한 방식의 보조광원을 사용하여서, 원하는 파장대역의 빛을 방출하고, 효율을 유지할 수 있는 이점이 존재한다.
또한, 실시예는 필터는 고출력 광원에도 사용될 수 있는 우수한 내열성을 가지는 이점이 존재한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기기의 사시도,
도 2 는 도 1의 조명기기의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2케이싱과 고전압발생기의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이싱의 분해사시도,
도 5는 도 1의 조명기기의 단면도,
도 6은 실시예에 따른 무전극전구에서 생성되는 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면,
도 7은 식물성장에 필요한 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면,
도 8은 실시예의 무전극전구, 제1보조광원 및 제2보조광원에서 생성되는 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면,
도 9는 실시예의 조명기기에서 생성되는 합성광의 연속스펙트럼을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기기의 사시도, 도 2 는 도 1의 조명기기의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 조명기기(10)는 내부에 다수의 전장부품이 위치되는 공간을 가지는 케이싱(100, 800)에 의해 외관을 이루는 본체가 형성될 수 있다.
케이싱(100, 800)은 하나 또는 복수 개의 결합에 의해 본체를 형성할 수도 있다.
예를 들면, 케이싱(100, 800)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1케이싱(100)과, 제2케이싱(800)의 결합에 의해 외관을 이루는 본체가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제1케이싱(100)과 제2케이싱(800)의 내부에는 다수의 전장 부품이 내장될 수 있다.
제1케이싱(100)과 제2케이싱(800)은 대략적으로 육면체 형상을 가질 수 있다. 또한, 이들의 결합에 의해서 전체적인 조명기기(10)의 본체 형상은 육면체 형상을 가질 수 있다.
제1케이싱(100) 및 제2케이싱(800)의 중 어느 하나의 외면에는 본체를 외부 공간에 고정시키기 위한 지지부(550)가 제공된다.
구체적으로, 지지부(550)는 일정 정도의 두께를 가지면서 가로 방향으로 긴 사각판재 형상으로 형성되며, 한쪽 끝 부분이 제1케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정되고, 다른 한쪽 끝 부분이 제1케이싱(100)을 상방으로 지나면서 반대쪽 제1케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정된다.
즉, 지지부(550)는 일정 정도의 강도를 가지도록 소정의 두께를 가지면서, 전체적으로 대략 "n" 형상으로 형성되어 양쪽 끝 부분은 제1케이싱(100)의 양쪽 외면에 회동 가능하게 고정되고, 그 중앙부는 제1케이싱(100)을 상방으로 지나가도록 형성되며, 그 높낮이를 조절할 수 있도록 구성되어 본체를 고정하기 용이하도록 함으로써 사용의 편의성을 향상시키게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2케이싱과 고전압발생기의 분해사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이싱의 분해사시도, 도 5는 도 1의 조명기기의 단면도이다.
실시예의 조명기기(10)는 고전압을 발생하는 고전압발생기(200), 고전압발생기(200)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(300), 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관(400), 도파관(400)의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(500), 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구(600) 및 무전극전구(600)에서 방출되는 빛과 상이한 중심파장을 가지는 보조광원(20)을 포함한다.
또한, 실시예는 제1케이싱(100)의 내부에 위치되고, 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 하는 팬(150)을 더 포함한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1케이싱(100)은 일측에 개구(130)가 형성된 육면체 형상을 가지고, 내부에 다수의 부품이 위치되는 공간이 형성된다.
제1케이싱(100)은 적어도 2개의 케이싱 부재의 결합에 의해 형성될 수도 있다. 구체적으로, 제1케이싱(100)은 상부 케이싱 부재(110)와 하부 케이싱 부재(120)가 결합되어 내부에 공간이 형성될 수 있고, 일측에는 개구(130)가 형성될 수 있다.
상부 케이싱 부재(110)의 외면에는 다수의 부품에서 발산되는 열기를 외부 공간으로 방출하기 위한 그릴 형상의 측면 통기구(114)가 형성될 수 있다. 제1케이싱(100)은 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구(127)와 타측에 유입구(127)를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구(122)를 가진다.
구체적으로, 유입구(127)는 제1케이싱(100)의 측 방향에 형성된 개구(130) 일부 영역이 제2케이싱(800)에 의해 차폐되어 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1케이싱(100)의 측 방향에 형성된 개구(130)가 제2케이싱(800) 일 측면에 의해 차폐되면서 하부 케이싱 부재(120)의 측 방향에 인접한 하부 일부에 유입구(127)가 형성될 수 있다
구체적으로, 유출구(122)는 하부 케이싱 부재(120)의 좌측 하단에 형성될 수 있다. 또한, 하부 케이싱 부재(120)의 좌측에는 다수의 부품에서 발산되는 열기를 외부 공간으로 방출하기 위한 그릴 형상의 측면 유출구(124)가 더 형성될 수 있다.
팬(150)은 제1케이싱(100)의 내부에 위치되고, 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 한다.
고전압발생기(200)는 고전압을 생성하여 마그네트론(300)에 공급한다. 예를 들면, 고전압발생기(200)는 구동회로와 전원을 승압시키는 승압부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구동회로와 승압부는 피시비(PCB)에 실장될 수 있다. 피시비는 메인피시비(210)와 서브피시비(220)가 구비될 수 있다.
고전압발생기(200)는 인가되는 전류를 정류하는 필터(230)를 더 포함할 수 있고, 필터(230)를 고정하는 필터 브라켓(270)을 구비할 수 잇다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2케이싱(800)은 적어도 두 개의 하우징 부재가 서로 밀착되어 적어도 한 개의 내부공간을 형성하고 두 개의 하우징부재가 서로 밀착되는 부위에 실링부재(860)가 위치될 수 있다.
예를 들면, 제2케이싱(800)은 상부 하우징 부재(810)와 하부 하우징 부재(820)의 결합에 의해 고전압발생기(200)가 위치되는 공간이 형성될 수 있다.
상부 하우징 부재(810)와 하부 하우징 부재(820)의 테두리에는 실링부재(860)가 위치될 수 있다.
제2케이싱(800)의 외면에는 열을 냉각시키기 위해 외부 공간과 접촉 면적이 넓어지도록 다수의 방열핀(830)이 구비될 수 있다.
마그네트론(300)은 제1케이싱(100)의 내부에 위치되어 고전압발생기(200)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시킬 수 있다.
마그네트론(300)은 도파관(400)의 도파공간(S)으로 마이크로파를 공급할 수 있도록, 마그네트론(300)의 안테나(310)는 도파관(400)의 내부의 도파공간(S)에 노출될 수 있다.
고전압발생기(200)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압발생기(200)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나(310)를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)은 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 공진기(500) 내부로 안내한다.
도파관(400)은 내부에 마이크로파가 안내되는 도파공간(S)을 가지도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 도파관(400)은 상판(420)과 하판(410)이 결합되어 내부에 도파공간(S)이 형성될 수 있다.
도파관(400)의 일측 방향 하부에는 출구(430)가 형성될 수 있다. 출구(430)는 도파공간(S)을 통해 전달된 마이크로파가 공진기(500)로 전달될 수 있도록 한다.
하부 케이싱 부재(120)에는 도파관(400)의 출구(430)와 대응되는 홀(125)이 형성될 수 있다.
공진기(500)는 도파관(400)의 출구(430) 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성한다.
공진기(500)는 적어도 도파관(400)의 출구(430)를 감싸게 도파관(400)의 외면에 결합된다.
또한, 공진기(500)는 내부에 공진공간(510)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 공진기(500)는 도 4에서와 같이 그 내부에 무전극전구(600)를 수용할 수 있는 공진공간(510)을 가지는 원통 모양으로 형성되고, 그 일단, 즉 전방단은 닫히고 그 타단, 즉 후방단은 공진공간(510)에서의 공진모드가 TE모드를 형성할 수 있도록 열린 형상으로 형성된다.
공진공간(510)과 도파공간(S)은 마그네트론(300)에서 생성된 마이크로파가 전달될 수 있도록 서로 연통될 수 있다. 구체적으로, 도파관(400)에 형성된 출구(430)에 의해 도파공간(S)과, 공진공간(510)이 연통된다.
무전극전구(600)는 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비된다.
이때, 무전극전구(600)의 내부 공간에 충진되는 방광물질에 의해 사용자가 원하는 파장의 가시광선으로 발광할 수 있게 된다. 즉, 사용자가 긴 파장의 가시광선의 발광을 원하는 경우의 발광물질과 짧은 파장의 가시광선 발광을 원하는 경우의 발광물질을 달리하여 무전극전구(600)로부터 발광되는 가시광선을 변화시킬 수 있게 되는 장점이 있다.
무전극전구(600)와 공진기(500)는 제1케이싱(100)의 외부 중 하부 영역에 배치될 수 있다.
일예로, 무전극전구(600)에 충진되는 발광물질은 황(S)을 포함하는 것이 바람직하다. 발광물질로 황(S)이 사용되면, 효율이 우수하고, 색온도 5000K ~ 6000K의 범위인 화이트 빛 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 6은 실시예에 따른 무전극전구(600)에서 생성되는 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 6에서 도시하는 바와 같이, 발광물질로 황(S)이 사용된 무전극전구(600)에서 생성된 빛은 광 스펙트럼이 녹색 계열로 치우쳐 있다. 즉, 무전극전구(600)에서 생성된 빛은 제1중심파장을 가진다. 무전극전구(600)에서 생성된 빛은 제1중심파장인 500nm 내지 560nm 에서 강한 빛을 발산하고, 중심 파장 영역을 정점으로 단파장 또는 장파장 방향으로 진행할수록 약한 빛을 발산하게 된다.
도 7은 식물성장에 필요한 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 식물성장에 필요한 광의 연속스펙트럼은 블루와, 레드 영역에서 강한 빛이 요구된다.
이러한, 황(S)을 사용한 조명기기는 연색성이 떨어지는 단점이 존재한다.
일반적으로, 연색성(CRI, Color Rendering Index)이란 조명기기가 물체를 비추었을 때 조명기기가 그 물체의 색깔을 얼마나 잘 표현해내는지를 나타내는 지수이다.
따라서 연색성이 높다는 것은, 비추고 있는 물체의 색깔을 원래 색깔 그대로 잘 표현해 낼 수 있다는 것이다.
조명기기의 연색성은 평균 연색 지수(Ra)로부터 계산이 되는데, 평균 연색 지수는 기준광원과 시험광원을 규정된 8종류의 시험색 시료에 조명하여 반사된 스펙트럼의 색좌표 차이를 계산하여 나타내게 된다.
황(S)을 사용한 무전극전구(600)는 평균 연색 지수(Ra)가 떨어지는 단점이 존재한다. 또한, 황(S)을 사용한 무전극전구(600)는 식물성장에 필요한 광을 충분히 공급하지 못하는 단점이 존재한다.
한편, 제1케이싱(100)의 내부에는 무전극전구(600)를 회전시키는 모터(M)가 위치될 수 있다. 모터(M)는 회전축(620)에 의해 무전극전구(600)에 연결될 수 있다.
제1케이싱(100)의 외면에는 내부에 무전극전구(600)가 위치되고, 무전극전구(600)에서 생성된 빛의 방향을 윈도우(900) 방향으로 가이드하는 리플렉터(700)가 배치될 수 있다.
리플렉터(700)는 상부가 공진기(500)의 외면을 감싸게 형성될 수 있고, 아래 방향(광축(Ax) 전방 방향)으로 진행될 수록 직경이 증가되게 형성될 수 있다.
리플렉터(700)는 전체적으로 보면, 하면의 지름이 상면의 지름보다 크고, 하면이 개방된 원기둥 형상으로 형성된다. 리플렉터(700)의 상부 중앙을 통해 무전극전구(600)가 리플렉터(700)의 내부 공간으로 삽입되도록 구성된다. 즉, 리플렉터(700)는 무전극전구(600)와 공진기(500) 내부에 수용한다.
또한, 리플렉터(700)는 개방된 하면이 상면보다 더 큰 면적을 가지도록 형성됨으로써 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 사용자가 원하는 방향으로 더 확산시키게 되어 더 넓은 면적을 조명할 수 있게 된다.
이러한 리플렉터(700)의 내면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 더 잘 반사할 수 있도록 하는 반사물질이 도포되기도 한다.
윈도우(900)는 무전극전구(600)에서 생성된 빛의 파장을 변경하고, 외부로부터 무전극전구(600)를 보호한다. 윈도우(900)는 리플렉터(700)의 하부를 차폐하게 결합될 수 있다.
구체적으로, 리플렉터(700)의 하단부는 외측으로 절곡되어 리플렉터(700)의 하단부 테두리를 따라 일정 정도의 면적을 가지는 플랜지(720)가 형성되고, 플랜지(720)의 하면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 투과하여 원하는 공간으로 투과시키기 위한 윈도우(900)가 위치하게 된다.
윈도우(900)의 표면에는 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파에 의하여 형성되는 EMI의 차폐를 위하여 전도성 물질이 코팅 처리된다. 전도성 물질이 코팅 처리됨으로써 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파를 리플렉터(700)의 내부 공간에서 외부 공간으로 누설되는 것을 방지하게 됨으로써 다른 전자기기를 방해하는 EMI를 반사갓(700)의 내부 공간으로 제한할 수 있게 된다.
보조광원(20)은 무전극전구(600)에서 생성되는 빛의 제1중심파장과 상이한 중심파장의 빛을 방출한다. 보조광원(20)은 무전극전구(600)에서 생성되는 빛과 합성되어 연색성이 향상된 빛을 방출한다. 보조광원(20)은 백색 계열의 빛을 방출한다.
예를 들면, 보조광원(20)은 적어도 제1보조광원(20a)과 제2보조광원(20b)을 포함한다.
제1보조광원(20a)은 제1중심파장 보다 작은 제2중심파장을 가지는 빛을 방출한다. 여기서, 제2중심파장은 350nm 내지 500nm 이다. 바람직하게는, 제2중심파장은 400nm 내지 450nm 이다.
제1보조광원(20a)에서 생성된 빛은 제2중심파장인 400nm 내지 450nm 에서 강한 빛을 발산하고, 중심 파장 영역을 정점으로 단파장 또는 장파장 방향으로 진행할수록 약한 빛을 발산하게 된다. 제1보조광원(20a)에서 생성된 빛은 제2중심파장 내에서 피크(peak)를 가진다.
제2보조광원(20b)은 제1중심파장 보다 큰 제3중심파장을 가지는 빛을 방출한다. 여기서, 제3중심파장은 570nm 내지 700nm 이다. 바람직하게는, 제3중심파장은 625nm 내지 675nm 이다.
제2보조광원(20b)에서 생성된 빛은 제3중심파장인 625nm 내지 675nm 에서 강한 빛을 발산하고, 중심 파장 영역을 정점으로 단파장 또는 장파장 방향으로 진행할수록 약한 빛을 발산하게 된다. 제2보조광원(20b)에서 생성된 빛은 제3중심파장 내에서 피크(peak)를 가진다.
또한, 실시예의 조명기기는 무전극전구(600), 제1보조광원(20a) 및 제2보조광원(20b)을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다. 제어부는 무전극전구(600), 제1보조광원(20a) 및 제2보조광원(20b)의 온/오프 및 강도를 제어한다. 제어부는 무전극전구(600)에서 생성된 빛이 식물성장에 적합한 연속 스펙트럼을 갖도록 제1보조광원(20a)과 제2보조광원(20b)의 세기를 제어한다.
도 8은 실시예의 무전극전구(600), 제1보조광원(20a) 및 제2보조광원(20b)에서 생성되는 광의 연속스펙트럼을 도시한 도면, 도 9는 실시예의 조명기기에서 생성되는 합성광의 연속스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 무전극전구(600)에서 생성된 빛(A)은 제1중심파장을 가진다. 제1보조광원(20a)에서 생성된 빛(B)은 제2중심파장을 가진다. 제3보조광원(20)에서 생성된 빛(C)은 제3중심파장을 가진다.
도 9를 참조하면, 조명기기에서 생성된 빛은 무전극전구(600), 제1보조광원(20a) 및 제2보조광원(20b)에서 생성된 빛이 합성되어, 도 9와 같은 연속 스펙트럼을 가진다. 이는 식물성장에 적합한 연속 스펙트럼이다.
다시 도 5를 참조하면, 보조광원(20)은 무전극전구(600)와 상이한 방식으로 빛을 방출한다. 예를 들면, 보조광원(20)은 발광 다이오드(21) 또는 레이저 다이오드를 포함한다. 바람직하게는, 보조광원(20)은 발광 다이오드(21)를 포함하다.
구체적으로, 보조광원(20)은 광을 방출하는 발광 다이오드(21)와, 발광 다이오드(21)에서 방출되는 광을 파장을 변환하는 형광체(22)를 포함한다.
발광 다이오드(21)는 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드(21) 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드(21)일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
형광체(22)는 입사되는 빛의 파장을 변환하여 출력한다. 구체적으로, 형광체(22)는 발광 다이오드(21)들에서 생성되는 빛을 제공받아 백색광을 출력한다. 형광체(22)는 수밀성, 내식성, 절연성이 우수한 수지 재질로 형성될 수 있다.
이러한 형광체(22)는 발광 다이오드(21)들에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체 중 하나가 적용될 수 있다.
즉, 형광체(22)들은 발광 다이오드(21)들에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 가시광선 영역의 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(21)들에서 청색 계열의 빛이 방출되면 형광체(22)가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 형광체(22)에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 광원모듈에서 방출되는 광은 백색 빛을 제공할 수 있다.
이러한 형광체(22) 입자는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 형광체(22) 일 수 있다.
이러한 보조광원(20)은 리플렉터(700)에 설치된다. 구체적으로, 보조광원(20)은 리플렉터(700)의 하단 테두리를 따라 배치된다. 구체적으로, 보조광원(20)은 제1보조광원(20a)과 제2보조광원(20b)이 리플렉터(700)의 하단 테두리에서 원주방향으로 교대로 배치된다.
이 때, 리플렉터(700)에는 보조광원(20)을 수용하는 수용부(721)가 형성된다. 수용부(721)는 리플렉터(700)가 함몰되어 형성되고, 내부에 보조광원(20)을 수용하는 공간을 정의한다.
구체적으로, 수용부(721)는 리플렉터(700)의 플랜지(720)의 하부면이 상방으로 함몰되어 형성된다. 수용부(721)의 내면에는 반사물질이 도포된다. 수용부(721)는 광축(하방) 방향으로 진행될수록 그 단면적이 확장되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.
수용부(721)에 보조광원(20)이 수용될 때, 외부에서 이물질이 침습되는 것을 방지하고, 신뢰성을 향상시키기 위해 수용부(721) 내에는 몰딩부(23)가 충진된다. 몰딩부(23)는 수용부(721) 내에 충진되고, 발광 다이오드(21)를 외부와 격리한다. 몰딩부(23)는 실리콘을 포함한다.
형광체(22)는 발광 다이오드(21)들이 위치되는 수용부(721) 내에 위치된다. 구체적으로, 형광체(22)는 수용부(721)에 충진되는 몰딩부(23)(30)에 규칙적 또는 불규칙적으로 분산되어 배치된다. 즉, 점성을 가지는 몰딩부(23)(30)에 형광체(22)가 혼합된 후 수용부(721)에 발광 다이오드(21)들을 커버하게 충진된다.
상기와 같은 조명기기(10)는 다음과 같이 동작된다.
고전압발생기(200)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압발생기(200)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)으로 안내된 마이크로파는 그 도파관(400)의 도파공간(S)을 통해 공진기(500) 내부의 공진공간(510)로 안내되어 방사되고, 이 방사된 마이크로파에 의하여 공진기(500) 내부에는 공진모드가 형성된다.
공진기(500) 내부에 형성된 공진모드에 의하여 무전극전구(600) 내에 충전된 발광물질은 여기(exciting)되어 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발광한다.
무전극전구(600)에서 생성된 빛은 보조광원(20)에서 생성된 빛과 합성되면서, 방출 스펙트럼이 수정되게 되고, 효율은 유지되고, 연색성이 향상된 빛을 발광하게 된다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 조명기기
100: 케이싱
200: 고전압 발생기
300: 마그네트론
900: 윈도우

Claims (11)

  1. 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성하고, 열을 발생하는 마그네트론;
    상기 마그네트론에 결합되어 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관;
    상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기;
    상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 제1중심파장을 가지는 빛을 발광하도록 발광물질로 황(S)을 포함하는 무전극전구; 및
    상기 무전극전구의 제1중심파장과 상이한 중심파장의 빛을 방출하는 보조광원을 포함하는 조명기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조광원은 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드를 포함하는 조명기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조광원은,
    광을 방출하는 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드에서 방출되는 광을 파장을 변환하는 형광체를 더 포함하는 조명기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조광원은,
    상기 제1중심파장 보다 작은 제2중심파장을 가지는 빛을 방출하는 제1보조광원과,
    상기 제1중심파장 보다 큰 제3중심파장을 가지는 빛을 방출하는 제2보조광원을 포함하는 조명기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1중심파장은 500nm 내지 560nm 인 조명기기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2중심파장은 400nm 내지 450nm 인 조명기기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3중심파장은 625nm 내지 675nm 인 조명기기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 무전극전구, 제1보조광원 및 제2보조광원을 제어하는 제어부를 더 포함하는 조명기기.
  9. 제3항에 있어서,
    내부에 상기 무전극전구 및 공진기를 수용하고, 상기 무전극 전구에서 생성된 광을 일 방향으로 가이드 하는 리플렉터를 더 포함하고,
    상기 보조광원은 상기 리플렉터에 설치되는 조명기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 리플렉터는 광축의 방향으로 진행될수록 확장되는 원통형상이고,
    상기 보조광원은 상기 리플렉터의 하단 테두리를 따라 배치되는 조명기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 보조광원을 수용하는 수용부를 더 포함하고,
    상기 수용부는 광축 방향을 진행될수록 그 단면적이 확장되는 형상인 조명기기.




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